2025年電氣自動化工程技術(shù)人員專業(yè)知識考核試題及答案一、選擇題1.以下哪種傳感器常用于測量溫度？()A.霍爾傳感器B.熱電偶傳感器C.光電傳感器D.超聲波傳感器答案：B解析：熱電偶傳感器是一種常用的溫度測量傳感器，它基于熱電效應將溫度轉(zhuǎn)化為電信號?；魻杺鞲衅髦饕糜跍y量磁場；光電傳感器用于檢測光信號；超聲波傳感器用于測量距離等。所以答案選B。2.在PLC編程中，以下哪種指令用于實現(xiàn)定時功能？()A.LDB.OUTC.TIMD.SET答案：C解析：在PLC編程中，TIM指令是定時器指令，用于實現(xiàn)定時功能。LD指令是取指令，用于取常開觸點；OUT指令是輸出指令，用于驅(qū)動輸出線圈；SET指令是置位指令，用于將線圈置位。因此答案是C。3.異步電動機的調(diào)速方法不包括以下哪種？()A.改變磁極對數(shù)調(diào)速B.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速C.改變電源頻率調(diào)速D.改變磁場強度調(diào)速答案：D解析：異步電動機常見的調(diào)速方法有改變磁極對數(shù)調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和改變電源頻率調(diào)速。改變磁場強度一般不是異步電動機常用的調(diào)速方法。所以答案選D。4.以下哪種電氣設備用于保護電路免受過載和短路的影響？()A.接觸器B.繼電器C.熔斷器D.按鈕答案：C解析：熔斷器是一種簡單而有效的保護電器，當電路發(fā)生過載或短路時，熔斷器的熔體熔斷，切斷電路，從而保護電路設備。接觸器主要用于控制電路的通斷；繼電器用于信號的轉(zhuǎn)換和控制；按鈕用于手動發(fā)出控制信號。故答案是C。5.電氣自動化系統(tǒng)中，CAN總線主要用于以下哪種應用場景？()A.高速數(shù)據(jù)傳輸B.工業(yè)現(xiàn)場設備通信C.家庭自動化網(wǎng)絡D.航空航天領(lǐng)域答案：B解析：CAN總線具有可靠性高、抗干擾能力強等特點，廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場設備之間的通信。雖然它也有一定的數(shù)據(jù)傳輸能力，但并不是主要用于高速數(shù)據(jù)傳輸；家庭自動化網(wǎng)絡常用其他總線協(xié)議，如ZigBee等；航空航天領(lǐng)域有其特定的通信標準和總線。所以答案選B。6.可編程邏輯控制器（PLC）的編程語言不包括以下哪種？()A.梯形圖語言B.匯編語言C.指令表語言D.功能塊圖語言答案：B解析：PLC常用的編程語言有梯形圖語言、指令表語言、功能塊圖語言等。匯編語言一般用于計算機底層編程，不是PLC的常用編程語言。因此答案是B。7.在三相交流電路中，線電壓與相電壓的關(guān)系是（）（對于星形連接且負載對稱）。A.線電壓等于相電壓B.線電壓是相電壓的√3倍C.相電壓是線電壓的√3倍D.線電壓是相電壓的2倍答案：B解析：在三相交流電路的星形連接且負載對稱時，線電壓的大小是相電壓的√3倍，且線電壓超前相應相電壓30°。所以答案選B。8.以下哪種電動機的調(diào)速性能最好？()A.直流電動機B.異步電動機C.同步電動機D.步進電動機答案：A解析：直流電動機具有良好的調(diào)速性能，可以通過改變電樞電壓、勵磁電流等方法實現(xiàn)平滑調(diào)速，調(diào)速范圍寬且精度高。異步電動機調(diào)速相對復雜，調(diào)速性能不如直流電動機；同步電動機主要用于恒速運行；步進電動機主要用于精確的位置控制。因此答案是A。9.電氣控制系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)邏輯“與”運算的基本門電路是（）。A.與門B.或門C.非門D.異或門答案：A解析：與門是實現(xiàn)邏輯“與”運算的基本門電路，只有當所有輸入都為高電平時，輸出才為高電平。或門實現(xiàn)邏輯“或”運算；非門實現(xiàn)邏輯取反；異或門的輸出在輸入不同時為高電平，相同時為低電平。所以答案選A。10.以下哪種電力電子器件具有自關(guān)斷能力？()A.晶閘管B.二極管C.IGBTD.整流二極管答案：C解析：IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種具有自關(guān)斷能力的電力電子器件，可以通過控制其柵極信號來實現(xiàn)導通和關(guān)斷。晶閘管需要外部條件來關(guān)斷；二極管和整流二極管是不可控器件，不能主動關(guān)斷。因此答案是C。二、填空題1.電氣自動化系統(tǒng)中，常用的通信協(xié)議有Modbus、______和CANopen等。答案：Profibus2.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速稱為______轉(zhuǎn)速。答案：同步3.PLC的掃描周期主要包括輸入采樣階段、______階段和輸出刷新階段。答案：程序執(zhí)行4.電氣控制系統(tǒng)中，常用的低壓電器按用途可分為控制電器和______電器。答案：保護5.傳感器的靜態(tài)特性指標主要有線性度、靈敏度、______和遲滯等。答案：重復性6.在自動控制系統(tǒng)中，反饋分為正反饋和______反饋。答案：負7.電力系統(tǒng)中，變壓器的主要作用是改變______。答案：電壓8.直流電動機的調(diào)速方法有改變電樞電壓調(diào)速、______調(diào)速和改變磁通調(diào)速。答案：改變電樞回路電阻9.電氣設備的接地方式主要有工作接地、保護接地和______接地。答案：防雷10.可編程控制器的存儲器主要分為系統(tǒng)程序存儲器和______存儲器。答案：用戶程序三、判斷題1.傳感器的精度越高，其測量結(jié)果就一定越準確。()答案：×解析：傳感器的精度只是衡量其測量結(jié)果與真實值接近程度的一個指標，但測量結(jié)果的準確性還受到其他因素的影響，如環(huán)境條件、安裝方式等。所以該說法錯誤。2.PLC的輸入輸出接口只能連接數(shù)字量信號。()答案：×解析：PLC的輸入輸出接口有數(shù)字量接口和模擬量接口，既可以連接數(shù)字量信號，也可以連接模擬量信號。因此該說法錯誤。3.異步電動機的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速。()答案：√解析：異步電動機之所以稱為異步，就是因為其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速，這樣才能產(chǎn)生感應電動勢和電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。所以該說法正確。4.電氣設備的絕緣電阻越大，其絕緣性能越好。()答案：√解析：絕緣電阻是衡量電氣設備絕緣性能的重要指標，絕緣電阻越大，說明絕緣材料的絕緣性能越好，漏電現(xiàn)象越不明顯。故該說法正確。5.電力電子技術(shù)主要研究電能的變換和控制。()答案：√解析：電力電子技術(shù)的主要任務就是對電能進行變換和控制，如整流、逆變、斬波等，以滿足不同用電設備的需求。所以該說法正確。6.在三相交流電路中，負載作三角形連接時，線電流等于相電流。()答案：×解析：在三相交流電路中，負載作三角形連接時，線電流是相電流的√3倍。因此該說法錯誤。7.可編程邏輯控制器（PLC）可以直接與工業(yè)現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器相連。()答案：√解析：PLC具有輸入輸出接口，可以直接連接工業(yè)現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器，實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的控制和監(jiān)測。所以該說法正確。8.直流電動機的啟動電流一般比額定電流小。()答案：×解析：直流電動機啟動時，由于電樞轉(zhuǎn)速為零，反電動勢為零，此時啟動電流很大，一般會比額定電流大很多倍。故該說法錯誤。9.電氣控制系統(tǒng)中的聯(lián)鎖控制是為了防止誤操作和設備損壞。()答案：√解析：聯(lián)鎖控制是電氣控制系統(tǒng)中常用的一種控制方式，通過對不同設備或環(huán)節(jié)的動作進行相互制約，防止誤操作和設備損壞，保證系統(tǒng)的安全運行。所以該說法正確。10.自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到干擾后能夠恢復到原來的平衡狀態(tài)。()答案：√解析：穩(wěn)定性是自動控制系統(tǒng)的重要性能指標之一，它表示系統(tǒng)在受到外界干擾后，能夠經(jīng)過一定的過渡過程，最終恢復到原來的平衡狀態(tài)或達到新的平衡狀態(tài)。因此該說法正確。四、簡答題1.簡述三相異步電動機的工作原理。(1).當三相異步電動機的定子繞組通入三相交流電時，會在定子鐵芯中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。(2).旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，其大小與電源頻率和磁極對數(shù)有關(guān)。(3).轉(zhuǎn)子導體在旋轉(zhuǎn)磁場中切割磁力線，根據(jù)電磁感應定律，會在轉(zhuǎn)子導體中產(chǎn)生感應電動勢。(4).由于轉(zhuǎn)子導體是閉合的，在感應電動勢的作用下，會產(chǎn)生感應電流。(5).載流的轉(zhuǎn)子導體在旋轉(zhuǎn)磁場中受到電磁力的作用，電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。(6).轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速，因為只有存在轉(zhuǎn)速差，轉(zhuǎn)子導體才能切割磁力線，產(chǎn)生感應電動勢和電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。2.簡述PLC的工作原理。(1).輸入采樣階段：PLC在這個階段對所有輸入端子的狀態(tài)進行采樣，并將采樣結(jié)果存入輸入映像寄存器中。(2).程序執(zhí)行階段：PLC按照用戶程序的順序，依次對程序中的指令進行掃描和執(zhí)行，根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件的狀態(tài)，進行邏輯運算和數(shù)據(jù)處理，并將運算結(jié)果存入輸出映像寄存器中。(3).輸出刷新階段：在這個階段，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容傳送到輸出鎖存器中，并通過輸出端子驅(qū)動外部負載。(4).重復上述三個階段，不斷循環(huán)掃描，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的控制。3.簡述傳感器的定義和分類。定義：傳感器是一種能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。分類：(1).按被測物理量分類，如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。(2).按工作原理分類，如電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器等。(3).按輸出信號類型分類，有模擬傳感器和數(shù)字傳感器。(4).按應用領(lǐng)域分類，可分為工業(yè)用傳感器、家用傳感器、醫(yī)療用傳感器等。4.簡述電氣控制系統(tǒng)中常用的保護環(huán)節(jié)及其作用。(1).短路保護：常用熔斷器或斷路器實現(xiàn)。當電路發(fā)生短路時，短路電流很大，熔斷器的熔體熔斷或斷路器自動跳閘，切斷電路，防止電氣設備因短路電流過大而損壞。(2).過載保護：一般采用熱繼電器。當電動機等負載長時間過載時，熱繼電器的雙金屬片受熱彎曲，使觸點動作，切斷控制電路，從而使接觸器線圈失電，主電路斷開，保護電動機免受過載損壞。(3).欠壓保護：利用接觸器和電磁式電壓繼電器來實現(xiàn)。當電源電壓下降到一定值時，接觸器線圈吸力不足，主觸點斷開，切斷電路；電磁式電壓繼電器也會動作，發(fā)出信號或切斷電路。(4).失壓保護：同樣通過接觸器實現(xiàn)。當電源突然停電時，接觸器線圈失電，主觸點斷開，當電源恢復供電時，必須重新按下啟動按鈕，才能使接觸器吸合，防止設備自行啟動造成危險。(5).過流保護：通常使用過流繼電器。當電路中的電流超過設定的過流值時，過流繼電器動作，切斷電路，保護設備。5.簡述電力電子器件的特點和應用領(lǐng)域。特點：(1).處理的功率大，能夠承受較高的電壓和電流。(2).工作在開關(guān)狀態(tài)，導通時壓降小，關(guān)斷時漏電流小，以減少功率損耗。(3).需要專門的驅(qū)動電路來控制其導通和關(guān)斷。(4).對散熱要求較高，因為在工作過程中會產(chǎn)生一定的熱量。應用領(lǐng)域：(1).電力系統(tǒng)：如高壓直流輸電、無功補償、電力電子變壓器等。(2).工業(yè)領(lǐng)域：用于電動機調(diào)速、電鍍、電解等。(3).交通運輸：電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)、鐵路機車的牽引系統(tǒng)等。(4).新能源領(lǐng)域：太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電中的功率變換和控制。(5).家用電器：如空調(diào)、冰箱、洗衣機等中的電機控制和電源變換。五、綜合題1.設計一個簡單的PLC控制程序，實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制。要求：有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止按鈕，并且具有互鎖保護功能。以下是使用梯形圖語言實現(xiàn)三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的基本思路和程序描述：輸入信號：(1).正轉(zhuǎn)按鈕SB1，連接到PLC的輸入端子X0。(2).反轉(zhuǎn)按鈕SB2，連接到PLC的輸入端子X1。(3).停止按鈕SB3，連接到PLC的輸入端子X2。輸出信號：(1).正轉(zhuǎn)接觸器KM1，連接到PLC的輸出端子Y0。(2).反轉(zhuǎn)接觸器KM2，連接到PLC的輸出端子Y1。梯形圖程序：(1).正轉(zhuǎn)控制：當按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1（X0閉合），且反轉(zhuǎn)接觸器KM2未吸合（Y1常閉觸點閉合），同時停止按鈕SB3未按下（X2常開觸點閉合）時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈得電（Y0輸出），電動機正轉(zhuǎn)。(2).反轉(zhuǎn)控制：當按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2（X1閉合），且正轉(zhuǎn)接觸器KM1未吸合（Y0常閉觸點閉合），同時停止按鈕SB3未按下（X2常開觸點閉合）時，反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈得電（Y1輸出），電動機反轉(zhuǎn)。(3).停止控制：當按下停止按鈕SB3（X2閉合）時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈均失電，電動機停止。(4).互鎖保護：正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常閉觸點串聯(lián)在反轉(zhuǎn)接觸器KM2的控制回路中，反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常閉觸點串聯(lián)在正轉(zhuǎn)接觸器KM1的控制回路中，防止正反轉(zhuǎn)接觸器同時吸合，避免短路事故。程序代碼（指令表形式）：LDX0

ANIY1

ANDX2

OUTY0

LDX1

ANIY0

ANDX2

OUTY12.某工廠有一臺三相異步電動機，額定功率為10kW，額定電壓為380V，額定電流為20A，功率因數(shù)為0.85?，F(xiàn)需要為該電動機選擇合適的熔斷器和熱繼電器。(1).熔斷器的選擇：熔斷器的額定電流應根據(jù)電動機的啟動電流來選擇。一般情況下，三相異步電動機的啟動電流是額定電流的4-7倍。為了保證電動機正常啟動，熔斷器的額定電流應略大于電動機的啟動電流。取啟動電流倍數(shù)為6，則啟動電流Is考慮到熔斷器的熔斷特性和可靠性，選擇額定電流為150A的熔斷器。(2).熱繼電器的選擇：熱繼電器的額定電流應接近或略大于電動機的額定電流。所以選擇額定電流為25A的熱繼電器，其整定電流范圍可以根據(jù)電動機的額定電流進行調(diào)整，一般整定為電動機額定電流的1.05-1.1倍。整定電流Is3.設計一個基于傳感器的溫度控制系統(tǒng)，要求將溫度控制在20℃-25℃之間。簡述系統(tǒng)的組成和工作原理。系統(tǒng)組成：(1).溫度傳感器：用于測量環(huán)境溫度，可選擇熱電偶傳感器或熱敏電阻傳感器，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號。(2).控制器：可以采用PLC或單片機作為控制器，接收溫度傳感器傳來的信號，并進行處理和判斷。(3).執(zhí)行器：如加熱器和制冷器。當溫度低于20℃時，控制器控制加熱器工作，提高環(huán)境溫度；當溫度高于25℃時，控制器控制制冷器工作，降低環(huán)境溫度。(4)